Ali uporaba litijevih polimernih cilindričnih baterij z visoko močjo zahteva prisilno odvajanje toplote?

V scenarijih uporabe neprekinjenega praznjenja velike moči, kot so električna orodja,li polimerna cilindrična baterijamorajo biti običajno opremljeni s sistemom prisilnega odvajanja toplote. Pri praznjenju z velikim tokom se elektrokemična reakcija v litij-polimerni cilindrični bateriji okrepi in Joulova toplota, ki jo ustvari notranji upor, se bo hitro kopičila. Čeprav ima določeno izboljšano termično stabilnost, je v delovnih pogojih, ki zahtevajo močno trenutno eksplozivno moč in dolg delovni cikel (kot je ponavljajoči se zagon in zaustavitev električnih vrtalnih in kotnih brusilnikov), težko pravočasno in učinkovito odstraniti toploto s pasivnim odvajanjem toplote ali naravno konvekcijo ohišja baterijskega paketa, kar povzroči hiter dvig temperature jedra baterije do potencialno nevarnega območja. Zato je prisilno odvajanje toplote postalo stroga zahteva za zagotavljanje učinkovitosti in varnosti.

Neupoštevanje prisilnega odvajanja toplote bo povzročilo resno škodo na delovanju in življenjski dobili polimerna cilindrična baterija. Temperaturni beg bo pospešil razgradnjo elektrolita, razgradnjo pozitivnih in negativnih aktivnih materialov ter nestabilnost filma SEI, kar se neposredno kaže v nenadnem padcu razpoložljive zmogljivosti, porastu notranjega upora in znatnem skrajšanju življenjske dobe (razpad življenjske dobe lahko doseže več kot 70 % pri visokih temperaturah). Še resneje, dolgotrajna visoka temperatura lahko povzroči verižno reakcijo toplotnega uhajanja, kar povzroči varnostne nesreče, kot je nabrekanje baterije, puščanje ter celo požar in eksplozija. Prostor električnih orodij je kompakten, pogoji odvajanja toplote pa omejeni. Za to vrsto litij-polimerne cilindrične baterije z visoko gostoto moči je aktivno upravljanje toplote še posebej kritično.

Praksa je pokazala, da je učinkovito prisilno odvajanje toplote ključno sredstvo za zagotavljanje zanesljivega delovanja takih baterij v aplikacijah z visoko močjo. Običajne rešitve vključujejo vgradnjo mikro ventilatorjev v baterijski paket za prisilno hlajenje z zrakom ali uporabo kovinskih toplotno prevodnih nosilcev za prenos toplote na rebra za odvajanje toplote ohišja orodja. To ne more samo vzdrževati temperature jedra na varnem pragu (običajno pod 60 °C) med visoko intenzivnim delom, zagotoviti stabilnost izpustne ploščadi in kontinuiteto izhodne moči, ampak tudi znatno upočasniti staranje baterije. Čeprav dodatek sistema za odvajanje toplote prinaša nekaj stroškov in strukturne kompleksnosti, je prisilno odvajanje toplote nujna in vredna naložba za uresničitev potencialali polimerna cilindrična baterijav scenarijih z visoko močjo in zagotovi varnost uporabnika.